过渡金属硫化物具有高比容量、易制备、成本低廉和环境友好等优点,在电化学储能电池领域显示出广阔的应用前景。然而,过渡金属硫化物在电化学循环过程中体积变化大,造成其循环寿命和高倍率容量差,严重阻碍了其在电化学储能领域中的应用。研究发现,通过设计特殊形貌的纳米材料,可以有效提高材料的电化学性能。本论文构筑了三维多孔自支撑过渡金属硫化物（MoS₂和Ni₃S₂）电极,该结构不仅提升了锂/钠离子扩散速率,且缓解硫化物在充放电过程中的体积变化。电化学测试结果表明,该类电极具有高比容量、长循环寿命和优异的倍率性能。主要研究内容如下:（1）三维多孔自支撑MoS₂电极的电化学构筑及其储锂/钠性能。以三维多孔铜为基底,采用电沉积结合随后高温热处理的方法获得了三维多孔自支撑MoS₂电极,考察了其作为锂/钠离子电池负极的电化学性能。首先,考察了电沉积电流密度和随后热处理温度对三维多孔自支撑MoS₂电极储锂性能的影响。结果显示,以6.2 mA cm^-2电流密度电沉积结合350℃热处理得到的三维多孔自支撑MoS₂电极具有最佳的储锂性能。其在200 mA g^-1的电流密度下,首次可逆比容量高达1296.3 mAh g^-1,对应的首次库伦效率为87%;且经过400次循环后仍能保持1228.7 mAh g^-1高比容量。在3200 mA g^-1大电流密度下仍显示高达868.9 mAh g^-1的比容量,是在50 mA g^-1电流密度下比容量的61%。然后,考察了热处理温度对三维多孔自支撑MoS₂电极储钠性能的影响。结果显示,同样是以350℃热处理得到的三维多孔自支撑MoS₂电极具有最佳的储钠性能。在50 mA g^-1电流密度下循环,首次可逆比容量高达714.1 mAh g^-1,对应的首次库伦效率为84%,且在2 A g^-1大电流密度下循环100次后仍能保持306.8 mAh g^-1高比容量。其在3200 mA g^-1大电流密度下仍保持286.2 mAh g^-1的比容量,是在50 mA g^-1电流密度下比容量的37%。三维多孔自支撑MoS₂电极的优异电化学性能可归因于其独特的微纳结构:三维多孔结构不仅可缓解体积膨胀/收缩及其产生的应力,且可提供快速的锂/钠离子传输通道。（2）三维多孔自支撑Ni₃S₂电极及其储钠性能:以三维多孔泡沫镍为基底,采用一步水热法制备三维多孔自支撑Ni₃S₂电极,考察了其作为钠离子电池负极的电化学性能。重点研究了不同反应物浓度对三维多孔自支撑Ni₃S₂电极的电化学性能的影响。当反应物浓度为中浓度（0.0025M）时,其表现出最佳循环寿命,在100 mA g^-1电流密度下循环120次,保持307.4 mAh g^-1的可逆比容量,容量保持率为78%。三维多孔自支撑Ni₃S₂电极优异的电化学性能同样可归因于其独特的微纳结构:三维多孔结构大的表面积增加了电解液与活性材料的接触面积,有效的缓解了Ni₃S₂在电化学循环过程中巨大体积变化,减缓了活性材料粉化速率。